Como funciona o LED?

O Diodo Emissor de Luz (LED) é um componente presente em quase todos os aparelhos eletrônicos e provavelmente vai dominar a iluminação pública. Este post vai explicar como eles funcionam.

O LED é um tipo de diodo que emite luz quando está diretamente polarizado. Para saber o que são diodos, clique no botão abaixo.

DiodosClique aqui

Como ele acende?

Como todo diodo, o LED tem um material semicondutor tipo p (dopado com falta de elétrons) e um tipo n (dopado com excesso de elétrons). Na junção p-n, ou região ativa, quando elétrons do lado n vão para o lado p, luz é emitida na junção. Isso acontece pois os elétrons do lado n estavam na banda de condução de maior energia e vão para o estado de valência de menor energia.

Temos aqui a estrutura interna do componente.

Uma visão mais detalhada das camadas.

Cores dos LEDs

Um diodo de silício ou germânio emite luz quando está na polarização direta, mas esta luz fica na frequência do infravermelho, ou seja, calor, e é muito fraca. Quando o material semicondutor é um outro material, a luz é mais forte e tem outra frequência. Esta tabela mostra a relação entre o material semicondutor e a cor emitida.

Pode-se ver que algumas cores usam o mesmo material semicondutor. Escolher o material certo não é o suficiente para produzir a cor desejada, é necessário dopar na quantidade certa e escolher quais elementos para dopagem. Dessa forma, haverá diferentes distâncias de camada de energia (gaps de energia) que produzirão diferentes comprimentos de onda.

Outros tipos

Existem outros tipos de LEDs. Este é um tipo de LED que consegue piscar em uma única frequência sem nenhum circuito externo. Chamado de LED auto piscante.